ネオン電球の輝きの説明
ネオンランプとは
不活性ガスのネオンで満たされた低圧放電管は、古典的なネオン管です。これは、全長に沿って均一なオレンジレッドのネオン光を生成するランプです。照明器具に使用される不活性ガスには、ヘリウム、キセノン、アルゴン、クリプトンなどがありますが、これらは異なるグロースペクトルを持っているため、それらを組み合わせて異なる色を作成できます。
構造的には、ネオンは蛍光灯を含む他の放電ランプと何ら変わりはありません。デバイスを起動するには、0.1 ～ 1 ミリアンペアの電流が必要です。この感度により、感電から保護するために降圧抵抗が使用されている場合、ライン電圧インジケーターにネオンランプを使用することが可能になりました。
同時に、バルブの長さ、直径、およびガス充填に応じて、点火電圧は12,000ボルトに達する可能性があります。したがって、デバイスの起動と保守には、回路内にインバータが必要です。ネオン照明の主な用途は、ヨーロッパと米国の広告と娯楽でした。ロシアでは、10 年から 15 年の遅れでこの流行が広まりましたが、産業用デバイスではグロー放電と表示技術が 50 年代から使用されてきました。
ネオンはどこから来るのか
最初のネオンは 1910 年に Georges Claude によって作られましたが、彼の発明のために、彼はモーリス トラバースとウィリアム ラムゼイの研究を利用しました。イギリスの化学者は、副産物として空気からネオンを除去することによってネオンを得ました。大気中の Ne の最大濃度は 0.00182% に達します。これは地球規模では非常に小さいですが、産業規模での抽出には十分です。
ネオンを生成する方法は、空気のすべての重い成分を液化することであり、その結果、液化されていない残りの成分、つまりヘリウムとネオンの混合物が生じます。ヘリウムとネオンを分離するには、次の 3 つの方法が使用されます。
- 冷却活性炭によるネオンの吸着;
- 液体水素で凍結。
- 蒸発器凝縮器での二重蒸留;
- 圧縮混合物の低温精留。
工業規模で 99.9% の純度のガスを生成するのは後者の技術です。
ビデオ: ネオン - 地球上で最も不活性なガス
ネオンの種類
明るい色のチューブは、時々正しい方向に曲がっていますが、誤ってネオンと呼ばれています.しかし、その古典的な形では、そのようなランプは、不活性ネオンで満たされたガラス球でできており、その端に 2 つまたは 3 つの電極があります。表示灯は LED 素子よりも小さく、放電管の長さは最大 10 メートル、直径 20 mm です。
フラスコが作られるとき、ネオンで満たされたガストーチでガラスを加熱することによって形作られ、グローを明るくするために数滴の水銀が追加されます.デバイスは機械的衝撃に対して不安定であり、その廃棄には水銀蒸気の毒性に関連する特別な安全対策が必要です。ただし、デバイスの単純さは、電球の完全性、電極の構成、およびトリガー要素の保守性にその寿命を制限します。古典的なネオンには文字通り燃え尽きるものがないため、正確な動作は最大 80,000 時間中断することなく継続できます。
フレキシブル
ガラス製ランプの操作の難しさは、ネオン照明を模倣する代替技術の発明につながりました。代わりに、ポリ塩化ビニルまたはシリコン ストリップに埋め込まれた LED ストリップが普及し、電球のビームを散乱させて、光がストリップの表面全体に均等に分散されるようにしました。いわゆる柔軟なネオン:
- 取り付けが簡単 - 曲げが180°、曲げ直径が10 mmの特別な固定具または溝に取り付けます。
- 機械的に安定しており、気密性があります。
- 手頃な価格;
- 消費電力の面で経済的 - 長さ 50 cm のストリップは、標準の USB コネクタから 3 ～ 4 ボルトの電圧で給電されます。
寒い
さまざまな柔軟なネオンですが、技術的には異なる原理で実行されます。光源として、柔軟な銅線で覆われた蛍光体を使用しています。蛍光体と透明誘電体の層の上に、細い銅線がらせん状に巻かれています。全体の構造は、透明なプラスチック製のシースを持っています。ロッド付きコイルは磁気コイルの原理で動作し、蛍光体の発光を励起するのは磁場です。
特殊なインバーターを介してネットワークに接続すると、コールド ネオン動作が可能になり、最大 6000 Hz の電流周波数が生成されます。ランプ自体は、蛍光体の種類に応じて異なる色の光を放つ、柔軟で耐久性のある密閉コードです。
コードの直径は、多くの場合、外側のシェルの厚さによってのみメーカーによって規制され、内側の部分は変わりません。したがって、設計スロットのサイズによって正当化される場合にのみ、太いコードを使用することは理にかなっています。
コールドネオンの特徴は、長時間の動作中にフィラメントが完全に加熱されないことです。技術の唯一の欠点は、小径の蛍光体コーティングが頻繁に急激に曲がると、ワイヤに暗い領域が形成されて壊れることです。
ネオンライトを使用する場所、写真付きの例
当初、ネオンライトの特性により、電気工学の分野での使用が次のように決定されました。
- 電化製品の電源電圧の指標;
- 導体上の電圧の存在を判断するための制御表示装置。
- 電磁放射の存在の指標 - デバイスでは、電磁界にさらされると Balizor ネオンが光ります。
- アラーム回路のヒューズ。
現代のネオンランプは、ほとんどの場合、貿易、デザイン、娯楽に使用されています.
ネオンランプのしくみ
古典的なガス放電ネオンは、ガス分子が電気の作用下で放電環境でエネルギーを交換するときに光のフォトンを放出するネオンの能力を使用します。交流電流が接続されている場合、グローは電球全体に均等に分配されます。電流が一定の場合、グローはカソードの周りに集中します。
配線図
インジケータ電球は、次の回路に従って降圧抵抗を介して接続されます。
たとえば、LED 要素の照明器具は、下の図のように安定器を介してより複雑な配線方式を必要とします。
ガス放電ネオンを接続することは、回路内の適切なパワー インバーターを意味します。
最初の回路は標準と見なされます。 2 つ目は、導体の長さを短くすることを可能にし、回路の片側が故障した場合でも、2 つ目は引き続き機能します。
放電管の長さと径により、表の容量の昇圧トランスが必要です。
電灯を高電圧装置に接続するには、電気および電気工学の知識が必要です。計算が間違っていると、放電がアークになり、続いて電球が破裂する可能性があります。
コールド ネオンは、グロー コードの長さに応じて、インバーターを介して 12 または 24 ボルトの電源に接続されます。
LED-neon は LED ストリップと同様に接続されますが、すべての接続はコネクタを介して行われ、ビデオのように接合部をシールします。
異なるスペクトルの光を得る方法
コントローラーの存在下での RGB リボンは、ライトまたはストロボ ライトの柔軟なネオンの模倣の発光の色、モード、および強度を変更することができます。放電ランプでは、さまざまな希ガスまたはガラス球の色との組み合わせを使用して、さまざまな色を生成します。たとえば、緑色の光を得るには、青色に光るキセノンを黄色のバルブに送り込みます。
長所と短所
ガス放電ネオンは、他のタイプのデバイスと比較して、柔らかく、いわばよりアナログな光を放ちます。これらのランプの利点には次のものがあります。
- 直流電流を使用する場合、電極の1つに光を集中させる能力とともに、ルミネッセンスの均一性。
- 耐久性 - 設計に消耗品はありません。
- 220 V 電源から直接小型表示灯を操作。
- さまざまな形状の電球と陰極を製造する可能性。
同時に、ガス放電ランプのデバイスには欠点がないわけではなく、次の理由から時代遅れと見なされます。
- 昇圧トランスからの動作中のノイズ。
- ガラス球のもろさ;
- デザイン内に有毒な水銀蒸気が存在するため、廃棄が困難です。
LEDストリップとの主な違い
コードは、放電管が360°で光を発するのと同じように、電磁界の影響下で蛍光体が光るという原理に基づいていますが、どの方向にも曲がり、エネルギーの消費が少なくなります。柔軟な LED ストリップは、光を 180° 片側に放射し、1 つの平面でのみ曲がります。ネオンを模した柔軟な LED ストリップの利点は、その機械的安定性、操作の容易さ、およびコントローラーを介してモードを制御できることです。
もちろん、RGB リボン システムは曲率の方向と半径、およびグローの狭いベクトルによって制限されますが、これらの欠点は、さまざまな動作モードのプログラマブル コントローラーを使用して独自のライト ショーを作成する可能性によって補われます。同時に、夜光ネオン スレッドはより細く (最大 2 mm)、これにより狭いジョイントやスロットに取り付けることができます。これは、さまざまなデバイスのオート チューニングや装飾的なアップグレードに重要です。
アナログを含むレトロなファッションが戻ってきているため、古いガス放電灯がデザインとマーケティングの分野で関連性を失っていないことを付け加えておく必要があります。価格と操作の難しさにより、クラシックなネオンライトは、自分のステータスとセンスの良さで目立ちたい裕福な顧客に選ばれています。